夏热冬暖地区巨构式教学楼微气候实测与模拟研究

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近些年来,中国高校出现了一种水平方向的尺度长达数百米的巨型教学建筑形式,有研究者把它定义为巨构式教学建筑。它是师生学习工作的重要场所,其微气候对师生的活动有极大影响。为了研究夏热冬暖地区高校巨构式教学楼的微气候特征,论文以华侨大学厦门校区巨构式教学楼为研究对象,研究夏热冬暖的地区的气候条件,巨构式教学楼的微气候状况,这对于了解夏热冬暖地区巨构式教学楼微气候特征具有实际意义,为将来此类建筑设计提供参考意见。首先,通过对巨构式教学楼的案例分析,总结了此类建筑的空间形态特征;同时,通过厦门市典型气象数据进行基本统计,总结了夏热冬暖地区各月空气温湿度、太阳辐射等气候特征。其次,2012年夏季对华侨大学厦门校区进行了连续的微气候实测。实测调研结果显示:合理设置建筑空间布局和适当增加绿化水景遮阳是改善教学楼微气候的有效措施。再次,对华侨大学厦门校区巨构式教学楼进行了微气候数值模拟研究,并与实测结果进行了对比。一方面验证微气候数值模型应用于夏热冬暖地区气候特征下的有效性。另一方面,从模拟的角度全面了解巨构式教学楼的微气候状况。最后,研究了夏热冬暖地区巨构式教学楼的空间布局模式及绿化水景等对其微气候的影响。模拟结果显示:(1)双面无建筑长廊的通风效果很好,风速随楼层的升高而增大,底层风速最小,顶层屋面与底层地面的表面温度最高。(2)单面无建筑长廊的通风效果较好,朝南向的长廊空间的微气候环境优于朝北向的长廊空间。(3)三面建筑围合的庭院空间的微气候环境优于四面建筑围合的庭院空间。(4)四面长廊围合的庭院内部通风效果很好,风速随楼层的升高而增大,底层风速最小,表面温度最高。(5)建筑底层架空的庭院的微气候环境优于建筑无底层架空的庭院空间。(6)各项景观要素对于建筑夏季微气候的改善作用的效果依次为爬蔓植物>乔木>水体>草地>灌木。
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